[发明专利]丙烯酸酯系共聚物及其应用和润滑油降凝剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种丙烯酸酯系共聚物、所述丙烯酸酯系共聚物作为润滑油降凝剂的应用、一种润滑油降凝剂的制备方法以及由该方法制备得到的润滑油降凝剂。

背景技术

目前，节能、环保和发动机技术的进步已成为润滑油发展的主要驱动力，这对基础油的黏度、黏温性能、低温性能等提出了新的要求。基础油是由不同结构的烷烃组成的极为复杂的混合物，其中正构烷烃和具有较低支化度的异构烷烃虽具有良好的黏温性能，但在低温条件下易结晶析出并形成蜡晶网状结构，基础油的流动性随温度的下降而逐渐变差。

溶剂脱蜡或加氢异构化高倾点烷烃分子是石油加工企业常用的基础油降凝工艺，虽然采用该方法处理后得到的基础油的倾点可降低至-15℃至-18℃，但是该方法仍然无法满足一些润滑油对低温性能的要求。为此，在润滑油调和时往往需要添加0.1-2重量％的降凝剂以进一步改善润滑油的低温性能。市售润滑油降凝剂的种类较多，其中，(甲基)丙烯酸酯共聚物在结构、组成和制备工艺上具有超强适应能力，在基础油中具有优异的降凝性能，是国内外降凝剂市场的重要组成部分。通常认为，聚(甲基)丙烯酸酯降凝剂的烷基侧链与油品中石蜡烃具有相似的结构，通过吸附或共晶抑制蜡晶形成网络结构，从而达到改善基础油低温性能的目的。目前已经发开了多种聚(甲基)丙烯酸酯降凝剂。

例如，US6458749公开了通过将含有0-25重量％的(甲基)丙烯酸(C₁₆-C₂₄)烷基酯的低分子量共聚物与含有25-70重量％的(甲基)丙烯酸(C₁₆-C₂₄)烷基酯的高分子量共聚物来改善润滑油组合物低温流动性。US5368761公开了一种无规共聚物，该无规共聚物含有15-67mol％的(甲基)丙烯酸(C₈-C₁₅)烷基酯、3-40mol％的(甲基)丙烯酸(C₁₆-C₂₄)烷基酯、30-65mol％的(甲基)丙烯酸(C₁-C₄)烷基酯共聚制备得到，制备这种共聚物的方法包括先将(甲基)丙烯酸(C₈-C₁₅)烷基酯、(甲基)丙烯酸(C₁₆-C₂₄)烷基酯、(甲基)丙烯酸(C₁-C₄)烷基酯、引发剂和溶剂混合，得到单体混合物，然后将上述单体混合物分两步进行聚合反应，具体地，将一部分所述单体混合物先在低温下反应，待温度升至115℃后，加入剩余部分的所述单体混合物继续反应。CN101535355A公开了一种聚甲基丙烯酸烷基酯共聚物，其含有60-96重量％的甲基丙烯酸C₁₂-C₁₆烷基酯以及约4-40重量％的甲基丙烯酸C₁₈-C₃₀烷基酯。CN101679902A公开一种润滑油用倾点下降剂，其由(甲基)丙烯酸烷基酯系共聚物(A)和(甲基)丙烯酸烷基酯系共聚物(B)的混合物形成，所述(甲基)丙烯酸烷基酯系共聚物(A)由具有平均碳原子数(C_A)在12.5-13.8的范围的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯构成，所述(甲基)丙烯酸烷基酯系共聚物(B)由具有平均碳原子数(C_B)在13.9-15.5的范围的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯构成。US6403745公开了一种烯属不饱和单体组成的梯度共聚物，包括0-40wt％的(甲基)丙烯酸(C₁-C₅)烷基酯、10-98wt％的(甲基)丙烯酸(C₆-C₁₅)烷基酯以及0-80wt％的(甲基)丙烯酸(C₁₆-C₃₀)烷基酯，该梯度共聚物是通过将聚合单体分两步进行聚合反应而得到，具体地，将一部分单体或单体混合物先反应一段时间，然后加入剩余部分单体或单体混合物继续反应。

虽然以上丙烯酸酯系共聚物能够在一定程度上改善一些基础油的低温性能，但对于碳原子数分布较宽(如碳原子数分布大于18，即，基础油中碳原子数最多的烃与碳原子数最小的烃的碳原子数差值大于18)的基础油或由其与多种基础油组成的混合油，链烷烃结晶析出物碳原子数分布较宽，采用上述丙烯酸酯系共聚物不能明显改善它们的低温性能。

发明内容